信息化教育中的逆序创新
2014-04-29祝智庭贺斌沈德梅
祝智庭 贺斌 沈德梅
[摘 要] 改革创新是教育发展的灵魂，是推动信息技术与教学融合创新的惟一出路。人类似乎正在步入“逆序创新”时代，在商业、工业和教育领域中都可见到逆序创新时代典范。“逆序创新”思想为信息化教育带来一种崭新的思考方式和洞察视角。文章结合多个信息化教育创新成功案例，详细介绍了逆序创新的具体思路与做法，期待能够对如何善用技术优势促进教育教学创新有所助益。
[关键词] 逆序创新； 信息化教育； 翻转课堂；MOOC；非正规学习
[中图分类号] G434 [文献标志码] A
[作者简介] 祝智庭（1949—），男，浙江衢州人。教授，主要从事教育信息化理论、系统架构与技术标准、网络远程教育、教学与系统设计以及面向信息化的教师专业发展等研究。E-mail： ztzhu@dec.ecnu.edu.cn。
“创新是教育发展的灵魂”[1]。教育创新广涉教育观念、教育体制、教育内容、教育方法、教育手段等多方面的创新，需要统筹兼顾、整体实施、协调推进。人们普遍认为，信息技术在促进教育改革与创新方面蕴藏巨大潜能。《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”要“着重推进信息技术与教育的全面深度融合，变革教育理念、模式与方法，支撑教育创新发展”[2]，“充分发挥教育信息化在教育改革和发展中的支撑与引领作用”[3]。然而，我们还经常感到“教育本身的创新常常滞后于社会的创新”[4]，教育信息化相对于整个社会信息化，相对于银行、电信、税务、医疗等各个行业，是严重滞后的，大大落后于时代的发展[5]，信息化教育的创新力度仍显不足。为了探寻适宜的解决办法，学会转换看待问题的视角和重点、寻找成功创新的思想和案例，不失为一种有用的策略。本文将以数个信息化教育创新成功案例为例，结合“逆序创新”思想和方法，探析如何利用技术促进教育教学创新。
一、什么是逆序创新
2009年，美国通用电气公司CEO伊梅尔特（Immelt）在《哈佛商业评论》上发表文章《通用电气正在自我颠覆吗》[6]，最早提出了“逆向创新”（Reverse Innovation）的概念。文章指出，逆向创新是指一种与“全球本土化”（Glocalization= Globalization + Localization）相反的创新模式。在“全球本土化”商业模式中，跨国公司（Multinationals）将创新重点放在其所在的发达国家，将研发成果和产品推向世界其他国家和地区的市场，并针对当地情况对技术和产品进行微调。而逆向创新模式却将这一过程逆转过来。即跨国公司将研发重点放在中国、印度等发展中国家，并利用其在全球的丰富资源和经验为当地市场需求研发技术、产品和服务。等到相关技术和产品在当地市场逐渐成熟并获得成功之后，再反向推广至发达国家的市场。逆向创新的本质[7]在于：大幅削减成本和重新设计产品，重新思考整个生产过程和商业模式。逆向创新的方向与“从无到有”的原始创新恰恰相反，它是“从有到优”的改进与突破。实现逆向创新有赖于逆向创新思维过程。逆向创新思维[8]是指运用逆向思维方法去发现事物间新的联系，或者对知识、信息的内在结构进行一定目的的重新组合，从而为物质生产和精神生产创造新的可能，为实现新技术的可能性与市场需求的巧妙结合创造新机会。
不难看出，发达国家直接针对发展中国家的用户（服务目标明确），运用现有技术手段研发相关产品和服务并在当地投入应用（善用现有技术），因此逆向创新具有某种自下而上的特点（不同思维方向）。通过收集、分析和整理用户反馈意见，引导产品创新、服务创新、流程创新和结构创新，经过迭代设计和反复使用不断为用户创造价值（创新设计与实践），直到他们满意为止（以用户为中心）。同时，逆向创新重视对现有技术和产品的优化与革新，而不是全盘推倒“从零开始”，这样可以有效地节约成本、避免浪费（注重经济效益）。这就不难理解，为什么诸多优秀跨国公司将“逆向创新”视为全球发展战略的一种创新模式。
受产业界的逆向创新所启发，本文提出信息化教育的“逆序創新”（Reverse Order Innovation）思维方法，通过若干案例分析，说明这种思维方法的重要意义。
二、信息化教育需要逆序创新
我国教育信息化开始步入全面融合和走向创新的新阶段。根据教育部的基本部署，到2015年，教育信息化要进入“融合”阶段，到2020年，要进入“变革”阶段，即革命性的阶段。我国教育信息化经过“九五”到“十一五”期间的大力建设，已经在基础设施、学科教学资源、教育技术能力培训以及数字校园建设等方面呈现出可喜变化。同时还应该看到，“善用技术优势促进教育深层变革和教学质量的跨越式提高”这一世界性难题还没得到很好的解决。
改革创新是推动信息技术与教学融合创新的唯一出路。“逆序创新”为信息化教育带来一种崭新的思考方式和洞察视角。在这里，“逆序”（Reverse Order）[9]不仅指思维顺序上的反向，还可以指思维对象性质上的相反或者思维主体和思维对象所处的时间和空间上的相反，等等。“逆序创新”是相对“顺序创新”而言的，它们共同构成一对矛盾统一体。顺序创新主要是以原有的研究成果（如产品、服务、技术等）为思维起点，通过改造、完善和精制操作来推动它基本上按原来的方向创新发展。从心理角度看，创造者在顺序创新过程中，他的心智模式的基本框架没有发生根本性变化，因此创新的力度和后劲是相对有限的。例如，目前大多数计算机仍遵循冯·诺依曼体系结构，某些创新仅仅是细微改进而已，尚未从根本上突破冯氏体系的局限性。
“逆序创新”则不然。它主张“从事物对立、对称的方位去寻求解决问题的答案， 这是发明创造中常见的反向思维方法”[10]。逆序创新是从原有成果的不同思维方向或对立面去发现问题、思考问题和创造性地解决问题。由于视角不同、思路不同，看到的问题也很不相同，因此逆序创新的幅度和概率将会大大提高。例如，留声机就是根据电话机进行逆向创新的一个很好例子。教学系统通常包括教师、学习者、教学媒体、教学内容四个关键要素。因此，从系统角度看，逆序创新可以针对系统要素及其时空结构（关系）进行创新。于是，我们可以得到逆序创新的基本类型：①教学主体逆序创新，如对教学思想、学习观念逆序创新；②媒体技术逆序创新，如移动技术支持户外学习；③内容资源逆序创新，如以大观点来组织内容；④教学进程逆序创新，如先学后教、合法的边缘性参与；⑤教学结构逆序创新，如以学生为中心的教学；⑥混合型逆序创新，通常由前面任意两种或两种以上混合而成；⑦教学管理逆序创新，如先学习后收费管理、考试—收费—论证管理等。当然，这些划分只是为了便于分析说明，在通常情况下，多种类型可能相互交织在一起。
三、信息化教育中技术可为的逆序创新
下面以几个较有影响的信息化教学案例来分析如何通过“逆序创新”促进教育教学变革（见表1）。
（一）Microworld：从“电脑教学生”到“学生教电脑”
1. 基本含义
“微世界”（Microworld）一词最早由MIT媒体实验室的佩珀特（S. Papert）提出。它是一种模拟真实世界现象和环境的发现式（Discovery）与探索性（Exploratory）的学习系统[11]。学习者能够以不同方式从中进行处理、探索和试验。通常情况下，微世界探索有两种形式：一是学习者对真实世界中的现象提出假设，并在某个微世界中进行测试；二是设计自己的实验环境，创建新物体，操纵其变量，控制其参数或各种因素[12]。
为了创建基于计算机的微世界，Papert开发了Logo程序语言（即工具）。Papert最初在英国剑桥大学从事数学研究，1958～1963年期间师从著名儿童心理学家皮亚杰，主要研究如何利用数学去理解和解释学习者的学习与思维，后来到MIT创办了人工智能实验室。1968年，Logo语言面世，它是在“皮亚杰儿童认知观点的基础上设计的” [13]。Papert开发了带有“小海龟”图标的微世界，儿童可以利用简单的Logo命令操纵“小海龟”，对数学和科学思想进行试验。
2. 目标定位
（1）做中学
在微世界中，学习变成一种伴随深刻体验的探索历程。微世界提供了丰富的操作工具和观察工具，便于学习者探索和试验问题空间里的对象，并及时分析操纵结果。Logo语言让儿童带着问题进行思考，用全新的方法学习数学和科学。例如，学生可以利用Logo命令（如指令FD 100，代表向前爬100步）控制“小海龟”的爬行方向与步数，并且可以将爬行路径描绘出来，从而得到许多有趣的图形。如果得到的结果与预期不同，学习者要修改他的指令集（程序），不断调试直到教会“小海龟”完成任务为止。微世界将“小海龟”比拟作Logo语言的倾听者，让“儿童可以假想自己是小海龟，用自己身体知识体验小海龟是如何在屏幕上移动的”[14]。同时，在利用Logo语言创设的微世界中，学习者可以自由开展“做中学”而不是“看中学”[15]。
（2）意义建构
微世界环境能够很好地诱发学习者成为知识的建构者和问题的解决者。知识不是外部预设的客观实在，而是学习者在特定境脉下主动建构的意义。一般地，学习者是在学习支架的支持下，有意图地动态操纵学习对象，并在观察和分析对象及相关参数变化的基础上建构个人的理解。例如，在用Logo語言绘制几何图案时，学习者可通过代码编写调试、观察“海龟”运动轨迹，有助于理解有关距离、角度和度数的概念。
（3）发现学习
微世界建构了鼓励学习者主动发现探究的学习环境。例如，“交互性物理”（Interactive Physics）微世界让学习者可以构造经典力学系统的大部分实验，通过观察、发现、探索逼真的模拟情境，来探究真实物理世界的基本规律[16]。再如，利用Z+Z画板创建一个正N边形，学生拖动按钮，参与到N边形的变化与滚动中，可以帮助他们更好地理解多边形的特点[17]。
3. 逆序创新
微世界逆序创新的作用点是：电脑与学生的互教关系。它偏重于教学结构逆序创新，即从以教为主的教学结构向以学为主的教学结构转变。
用“电脑教学生”实际上沿袭了“程序教学”思想的典型做法。上世纪30年代左右，行为主义心理学家斯金纳将操作性条件反射和强化理论引入教学领域，提出了著名的“程序教学”思想，并发明了“教学机器”。后来，程序教学思想对计算机辅助教学（CAI，Computer-Aided Instruction）产生了重要影响。在CAI过程中，计算机可以作为导师，部分地代替教师的教学工作，教师可以直接利用计算机来教授学生。CAI所持的认识论信念是：知识是外部世界的精确描述，它可被“复制”到他人的大脑之中，学习是“刺激—反应的强化”。显然，用“电脑教学生”忽略了学习者的认知结构、非智力因素和社会文化对学习的重要影响以及学习者之间的个体差异。
然而，有效教学的根本支点是学生的学习。因此，要激励学习者承担起学习的责任，让他们在与操纵对象和微世界环境的积极互动过程中，不断建立、修正和完善心智模型。为了提高知识建构质量、促进理解性学习，一种有用的策略是让学习者亲身参与教学。让“学生教电脑”，就是让学生当老师并教他的学生——小海龟。我应该教什么内容、怎样教以及怎样教得更好、“小海龟”表现情况如何，这一系列问题能够很好地调动学习者的元认知，让他们感受到自身的责任与挑战，更容易激发学习者的内在动机。在这里，“教”、“学”、“做”真正实现了合一。
4. 理论支持
微世界的理论支持主要来自建构主义。建构主义理论认为，知识是在具体境脉中由认知主体积极建构的。知识具有“建构性、社会性、情境性、复杂性和默会性”等[18]。
学习是学习者主动建构意义的过程。从个体角度看，学习者通过原有的认知结构与从环境中主动选择和接受的感觉信息相互作用，从而赋予信息以意义。从社会角度看，学习者还需要将个人知识外化为公共知识，以接受他人的检视与批判，然后再将修正后公共知识内化为自己的新的个人知识，从而推动知识的创造。这就是知识意义的社会协商过程。例如，在“学生教电脑”的过程中，学习者在原有知识经验基础上理解当前学习任务，然后将这些理解转化为“指令集”（程序）并传送给“小海龟”。“小海龟”根据指令意义进行相应移动，还可以将移动路径绘制成图形。如果所绘图形与学习者的预期有偏差，那么，他就要借助相关工具和微世界环境的反馈信息来修改他的指令集，不断调试程序直到教会“小海龟”完成任务为止。
（二）Flipped Classroom：从“先教后学”到“先学后教”
1. 基本含义
翻转课堂（Flipped Classroom）是将知识学习过程中知识传授与知识内化两个阶段颠倒过来，即知识传授在教室外，由学习者在课前通过观看教师微视频课程、完成针对性练习等方式完成；知识内化在教室内，通过协作探究完成[19]。它是一种将课堂讲座与家庭作业的构成要素相互颠倒的教学模式（Pedagogical Model）[20]。视频讲座（Video Lectures）通常被认为是翻转方式的关键要素，它可以由教师创建并发布上网，也可以从网络数据库中直接搜选。
2. 目标定位
（1）课外知识传授与课内知识内化
翻转课堂强调学习者在正式上课之前，要提前预习课程，作好学习准备。在课前，学生可在家里提前观看视频讲座，初步了解即将学习的新内容，将自己感到困惑的疑难点提前记录下来；在课中，教师集中讲解知识结构，并有针对性地答疑解惑，学生则专注于练习、项目或者讨论。在教师的指导和帮助下，当学习困阻被一一消除后，学习者能够顺畅地将每节课上的知识技能进行内化，不断重组、修改和优化自己的认知结构。翻转课堂较好地解决了“当学习遇到困难时教师往往并不在现场”的问题。
（2）参与式工作坊
“参与式工作坊”（Participatory Workshop）是一种将参与、互动和体验融为一体的学习形式。它能够让师生以平等和协作身份参与学习，他们相互对话、彼此启发、共同思考，就共同关心的话题进行分析、探究，并提出相关猜想或假设，利用所学知识有效地解决问题。翻转课堂的价值在于将课堂时间规划为工作坊式的专题讨论会，便于学生探究讲座内容，测试知识应用技能，在“动手做”活动中与他人互动[20]。在工作坊式教学中，教师身份发生了“质”的变化，由“讲台上的圣人”（Sage on the Stage）转变为“身边的向导”（Guide on the Side）。在翻转课堂的会话期间，教师作为教练或顾问（Advisor），鼓励学生参与个人探究和协作学习，并对学习者的薄弱环节进行及时的补救。
（3）合理分布认知负荷
认知负荷（Cognitive Load）是指人在学习或完成任务过程中进行信息加工所耗费的认知资源的总量[21]。它被分为三个类别：内在（Intrinsic）认知负荷（取决于学习材料的复杂性和学习者先前的知识经验）、外在（Extraneous）认知负荷（取决于学习材料的呈现和组织情况）和相关（Germane）认知负荷（取决于有关学习的认知加工，如重组、提取、比较和推理等）。因此认知负荷公式可表示为：Lt=Li+Le+Lg（其中Lt为总负荷，Li为内在负荷，Le为外在负荷，Lg为相关负荷）。认知负荷存在的基础是人类信息加工容量的有限性，具体表现为：注意的选择性和工作记忆容量的有限性（约7±2个组块）[22]。因此，任何一种教学模式都要与脑兼容（Brain-Compatible）， 尽量用好、用足有限容量的工作记忆，促进认知负荷的合理分布。即在保持总量不超载（Overload）的前提下，尽可能减小Le、增加Lg，还要根据学习者相关经验和学习材料的复杂程度调整Li（如没有相关学习经验或者学习材料复杂时则需要增加，反之则需要减小）。
翻转课堂最显著的特色是将传统课堂中知识传授部分“前移”到“课前”。原来“满堂灌”经常过载的那部分认知资源，便可以分散到课前时间加以解决。这就是梅耶[23]（Mayer）教授所说的“分段”（Segmenting）和“提前训练”（Pretraining）策略。这部分知识一般是以短小视频讲座形式出现，每段视频一般只讲授一个知识点。这种内容组织让“知识显得紧凑，符合信息加工组块策略”[24]，可以有效地减少外在认知负荷，提高相关负荷。
3. 逆序创新
翻转课堂逆序创新的作用点是：“教”与“学”的先后关系。它偏重于教学进程逆序创新，即从“先教后学”到“先学后教”的教学进程转变。
“先教后学”更多地强调教师要在课堂时间内（通常40～45分钟），把整节课的内容变成“压缩饼干”并全部讲完。因此课堂上留给学生思考、发问和讨论的时间十分有限，学习者绝大部分时间处于被动接受地位。翻转课堂力倡用“先学后教”的形式来改变这一窘境。教师把课堂教学核心内容制成一个个短视频上传到网上供学生课前预习，并穿插一些在线问答（Quiz）来检查学生预习效果。即刻的测验反馈和讲座视频回放，可帮助学习者分辨容易混淆的知识点。教师可以引入课堂讨论，或者将课堂演变成一个工作室（Studio），在这里，学生可以创建、协作或实践他们在预习中所学习的东西。教师作为现场专家，可推荐多种办法、澄清相关内容以及监测进展情况。
4. 理論支持
翻转课堂的理论支持主要是混合学习理论。通常人们将混合学习简单地理解为将面对面学习方式的优势和网络学习（e-Learning）的优势相互结合起来，促进有效学习。
网络学习最突出的优势包括：跨越时空限制、学习内容可反复使用、自定学习步调、精准的在线问答、及时反馈等。因此，翻转课堂可以围绕教学内容的重点知识和技能来切分录制的短视频，并设计在线回答以及推荐阅读资料，引导学习者作好预习准备。
面对面学习的最大优势是促进师生、生生之间的情感交流和社会交往，增强凝聚力和归属感。在面对面学习过程中，学生可随时观察教师的丰富表情和手势，真实地操纵实物模型，模仿体悟默会知识；教师也可以监控学习进展情况、提供现场答疑、推荐学习策略等。因此，翻转课堂将宝贵的课堂时间更多地用于会话协商、项目协作、辩论反思等。例如，协作项目能够鼓励学生之间的社会交往，让他们更容易相互学习，也让那些具有不同技能水平的学习者更容易为学伴提供支持服务。教师还可以指导学生积极应用知识，他们有机会来发现学生的思维错误，特别是大部分同学最易犯错的那一类。
（三）MOOCs：从“收费后学习”到“学习后收费”
1. 基本含义
MOOC是指“大规模网络开放课程”（Massive Open Online Course）。其中，Massive（大规模的）是指不限制注册人数，用户数量级通常过万；Open（开放的）是指任何人均可参与，并且通常是免费的；Online（在线的）是指学习活动主要发生在网上；Course（课程）是指围绕重要知识点（如概念、定理、规律和技能等）来设计制作的、时长一般约为5～15分钟的课程。
2. 目标定位
（1）“品牌”效应
MOOC一般由信誉度高的名牌大学自主提供，课程讲授则由高规格的（High-Profile）教师担纲，并且，MOOC教学向全球免费开放。目前，MOOC升温与人们的慕“名”心理有关，即对名校、名师、名课的倾慕。在优质教育资源较为稀缺且分布不均的情况下，由世界一流名校联手打造的MOOCs，必然会引起较强的品牌效应。
（2）增加学习机会
由于MOOC对学习者没有时间、空间、技术、身份、地位、财富甚至文化等方面限制，任何人在任何时间、地点都可以借助多种终端上网访问全球最优质的MOOCs。例如，截至2013年，斯坦福大学Coursera平台注册用户数已愈500万，开设课程超过450门，加盟院校90多所。美国加州的Coursera甚至新增中文、法文、西班牙文和意大利文四种授课语言。Coursera创建者吴恩达（Andrew Ng）说，“用其他语言授课将能让更多学生上我们的课”。
（3）大规模互动与参与
“大规模互动与参与”是MOOC的一大特色。MOOC平台不限制注册人数，还提供了网络会晤（Meetup）空间，为全球大规模参与学习提供支持。MOOCs网页导航清晰、操作简洁，核心概念组织有序，课程讲解流畅生动，让学生用更多的时间和精力“浸润”在学习任务之中。MOOC平台可自动生成自动化评估、发展性测验以及个性化的学业报表。此外，借助论坛、社交网络、Wiki等技术，构建网络学习共同体，促进文化分享与社会协作学习。
（4）学习分析
大数据分析是MOOC平台的最大优势之一。在每一次MOOC学习过程中，学习者经由网络在教师或其他学习者之间、与学习内容之间产生交互，并伴随生成“海量”的行为数据。这些大数据是发现学习偏好、诊断学习问题、预测学习行为和改进教师教学的“金矿”。因此，挖掘这些数据背后的深层次意义模式就显得尤为重要。一般认为，面向MOOC学习分析的完整流程包括数据获取→数据组织→数据分析→优化学习[25]。
3. 逆序创新
MOOCs逆序创新的作用点是：学习与收费的先后关系。它偏重于教学管理逆序创新，即从“收费后学习”到“学习后收费”管理流程的转变。
高等教育大多数采用“先收费后学习”收费流程。这可能与高校办学成本较高和国家财政支持有限有关。然而，MOOC的真正信念是“将世界上最优质的教育资源，送递到地球最偏远角落”。为此，全球知名MOOC机构，如Coursera、Udacity、edX等均支持课程与资源的免费使用。这种大规模开放在线课程的广泛传播主要得益于现代信息技术的快速发展。这样，学习者可以免费体验和比较不同的MOOCs，最终选择适合自己的课程。但不可否认的是，MOOC的设计、制作与运维都需要一定的成本投入。因此，从可持续发展角度来看，MOOC运作需要必要的经费支持。但是目前在学完某一门课程之后，如果学习者需要进一步申请学分、学位或者资格认证，则要收取相应的费用。即所谓的“学习后收费”。例如，美国著名MOOC组织Coursera在合同中所采用的8种商业模式，即认证、安全评估、员工招聘、申请人筛选、人工辅导或者作業评分、将MOOC 平台卖给企业、赞助、学费[26]。需要补充一点，即便MOOCs未来需要收取一定费用，但也比在正规学校接受同样教育低廉得多。
4. 理论支持
加拿大学者唐斯（Downes）最初将MOOCs分为cMOOC 和xMOOC。cMOOC是以联通主义为理论基础，鼓励学生使用多种学习工具和平台创建脑内、脑外的学习网络。后来，全球著名的MOOC机构——Udacity、 Coursera 和edX等纷纷推出众多MOOCs。它们的共同点是以行为主义学习理论为基础，强调对知识的传播与复制的、基于内容的MOOC，通常被称为xMOOC。由于xMOOC保留了正规课程的基本要素，如学习大纲、知识讲授、章节练习、练习反馈等，比较符合主流的课堂教与学的行为模式，因而，xMOOC是目前全球普遍采用的主要形式。
（四）Informal Learning：从“正规”到“非正规”
1. 基本含义
根据组织规范程度和不同目标要求，可以将学习大致分为正规学习（Formal Learning）和非正规学习（Informal Learning）两大类。正规学习是有意图的、组织化和结构化的，其中的学习机会、学分课程或者其他正式项目通常由学校组织安排，正规学习通常具有明确的学习目标和预期结果。非正规学习并不需要刻意组织，也不以严格的课程作为引导，它不具有明显的意图与目标，非正规学习常常被视为体验学习，也是一种最为自然的学习，如沙龙、聚会、郊游等[27]。
2. 目标定位
（1）碎片化学习
信息社会中人们的学习、工作和生活节奏加快，可自由支配的完整时间变少，但零碎时间却多了起来[28]。碎片化学习与信息碎片化、知识碎片化、时间碎片化、空间碎片化、媒体碎片化、关系碎片化、思维碎片化、体验碎片化息息相关。人们可以将碎片化信息和知识通过网络与人分享，小型化、碎片化内容，较好符合碎片化时空、碎片化思维和不能长时间注意的特点。因此，任何人可以利用在地铁、饭馆、机场、咖啡厅、博物馆或其他地方的一些闲散时间，自由选择感兴趣的学习内容。
（2）在岗学习
成人在岗学习（On-Job Learning）是非正规学习的一种重要形式。成人学习具有目的性强、喜欢在岗中学、以问题为导向、学习时间较为分散、注意力难以集中等特点。由于生活和工作压力较大，成人一般难以有规律地定期进行有组织的学习。因此，在岗学习很难以正规学习的方式展开，而形式灵活、客户定制的非正规学习正好迎合了在岗学习的基本需求。
（3）终身学习
学习并不会从离开学校时停止，学习将会覆盖每个人的完整一生。非正规学习在终身学习中占有重要位置。有研究结果显示，学习者在一生中的大部分学习是发生在非正规学习环境以及富有价值的日常生活实践之中[29]。例如，在购物、运动、谈话、旅游、参观等生活场景中，为学习者提供了更多使用外语交流的机会，这对提高第二语言的学习质量具有重要意义。由于日常生活和社交情境中蕴含着丰富的默会知识、认知线索和情感体验，因此，非正规学习体现出正规学习所不具有的独特优势。
3. 逆序创新
非正规学习逆序创新的作用点是：组织的规范性。即从“正规学习”到“非正规学习”转变。它是一种综合型逆序创新，其中可能涉及媒体技术逆序创新、内容资源逆序创新、教学进程逆序创新或者教学结构逆创新等。
非正规学习是一个极其自然的实践形式。它深深扎根于我们的日常行为之中。人们以自然的关联、互动和对话来支持非正规学习，推动知识的创造和知识的传播[30]。在人的一生中，用于非正规学习的时间比正规学习要长得多。然而，在知识经济时代，由于知识半衰期变短、社会分工精细化、生活节奏加快以及在岗培训需求增大，使得非正规学习的时间变得更加“碎片化”。由此看来，非正规学习天生就与自主性、参与性、实境化、移动化、定制化和碎片化相联系。
4. 理论支持
情境学习理论为非正规学习提供了重要理论支持。人类学家莱夫（Lave）认为，学习是“实践共同体中合法的边缘性参与”（Legitimate Peripheral Participation）的过程[31]。在这里，“合法性”是指学习者进入共同体所具备的资格条件，如身份、能力、经验等；“边缘性”是共同体中的新手参与学习的一个特殊位置，它指向的是“充分参与”。“参与”是指在真实情境中、在做中学习知识，如学徒制形式。显然，情境学习认为知识是具体的、情境化的，学习者需要真实参与到知识原本应用或即将应用的情境中去学习和理解知识。学习即身份建构、意义协商和实践参与过程。学习者在学习过程中完成由新手（Novice）到专家（Expert）的身份转变。目前，无线通讯、云计算、传感技术、智能终端等新兴技术为非正规学习提供强力支持。例如，可以利用感知技术与移动技术，将当地野外考察的气象照片与数据实时上传到学习空间实现共享，利用网络向远程专家和教师请求指导，与远程学伴展开视频讨论和协同作业等。这种发生在真实境脉下的非正规学习，首先让学习者深刻体验了科学探究的完整过程；其次，根据学习任务和学习目标，组建网上和网下的实践学习共同体，促进文化传承与知识创新；第三，以学徒制方式促进学习者身份由新手向专家的转变。
（五）Problem-Based Learning：从“知识导向”到“问题导向”
1. 基本含义
问题化学习（PBL，Problem-Based Learning）是把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，学习者通过合作解决真实性问题来探索并获取隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，发展自主学习的能力[32]。问题化学习所关注的问题不是线性的简单问题，而是复杂的、真实的、完整的和有意义的问题。
2. 目标定位
（1）高阶思维
PBL的核心成分主要涉及待解问题、境脉分析、知识应用、这种情况被分析、知识被应用、替代方案评估、决策制定和结果预测，并影响到被预测。所有这些任务均涉及高阶思维。 PBL特点是知识的分析、应用和合成，而不是简单的回忆。在PBL中，学习将聚集在没有惟一正确答案的复杂问题身上。学习者参与自我导向的学习（Self-Directed Learning），将知识应用到问题解决之中，并反思他们所学的内容以及所用策略的效果如何[33]。
（2）有意义学习
有意义学习是指学习者将符号所代表的新知识与认知结构中已有的适当概念建立非人为的、实质性联系。有意义学习也叫深层学习，它是相对机械学习和表层学习而言的。Jonassen[34]认为，有意义学习具有主动的、建构的、有意图的、合作的、真实的特征。“问题解决是有意义的学习” [35]。当人们在各种场境中解决问题时，他们就是进行有意义的学习，因为这些任务本身是有意义的。为了解决这些问题，学习者必然要理解问题是什么，以及各种解决方案、结果和推论等。技术在帮助学习者解决问题方面起到非常重要的作用。乔纳森在《学会用技术解决问题——一个建构主义者的视角》一书中，详细说明了利用互联网学习、建构技术支持的学习共同体、技术支持的可视化学习、利用超媒体支持学习、在微世界和虚拟现实中的学习等技术支持下的各种有意义学习形式。[36]
（3）实践能力
问题化学习重视培养学习者对真实问题的解决能力。它鼓励学习者开展协作学习，并将所学习的知识技能直接外化为实践行为，强调对知识的应用、迁移以及创造性地解决问题。
3. 逆序创新
PBL逆序创新的作用点是：内容组织策略的逆序创新，从“知识导向”转为“问题导向”，实际上也代表“认知起点设定”的逆序创新。
传统课堂更多以“知识导向”为主。“知识导向”学习看作知识的获得过程，强调知识的记忆和提取，很少顾及知识应用的具体情境。当知识与情境隔离开来时，知识就变成了抽象的符号，容易产生大量离散的知识片段，引起学生的理解困难。学习者可能需要花上一周甚至数周课时，才能较为完整地了解这部分知识体系的全貌。即使学生记住了这些抽象知识，却无法将它们应用于现实生活之中。这些无用的知识就是呆滞的知识。而问题化学习则刚好相反，它利用问题来保证知识的情境性、完整性和可用性，将核心知识嵌入到问题之中，通过解决不同层次的问题来学习相關知识。
值得指出的是，不同于前述其他逆序创新模式，PBL并非起源于信息化教学， 而是起源于医学教学。虽然信息技术不是PBL的必需组成部分，但是信息技术对PBL的影响依然非常重要。 信息技术至少从两方面影响PBL：一是使得PBL中的问题更加具备真实性和相关性。例如，一般问题的呈现是以文本的方式来提出问题或者描述案例， 而在技术的支持下，我们可以用视频影像（Video）等技术手段展示真实案例或者对有关人员进行的访谈等。二是，技术的支持使得信息的收集整理、数据的分析等更多样化。使用互联网学生可以得到更多信息，同时在信息技术的支持下，学生可以使用多种形式和媒介组织，分析所获资讯，像真正的专家学者一样解决问题。 因此，信息技术支持下的PBL能够更好地支持有意义学习。从这个角度来讲，信息技术的应用促进PBL在教学体系中从一种模式（Model）或样式（Pattern）转变为范式（Paradigm），也就是说，从任选项变为必选项了，因为“范式”指代一定时期人们偏爱的理论模型或实践样式。
4. 理论支持
PBL的主要支撑理论是有意义学习理论。有意义学习至少可以追溯到奥苏贝尔（Ausubel）的学习论。他将学习分为机械学习（只能记住却没有理解知识）和有意义学习两类。在奥苏贝尔那里，有意义学习是指意义符号表达的新观念与学习者认知结构中的有关观念建立实质性和非人为性联系的过程。
其中，“非人为性”是指新观念与学习者认知结构中的适当观念（如表象、概念、命题或图式等）建立合乎逻辑的联系，而不是任意的联系。“实质性”指新观念与学习者认知结构中的适当观念建立的联系，是用不同形式的等值语言表述同一概念，其心理意义（理解）不变[37]。有意义学习包括对信息的选择、组织和整合的完整过程。有意义学习发生的三个条件是：学习材料本身具有逻辑意义，学生的认知结构中具备与新知识相联系的知识准备，学生具有有意义学习的心向。有意义学习具有的五大特征是：主动的、建构的、有意图的、合作的、真实的。有意义学习重点关注的是学习者建构具有良好结构和适应性的意义网络。
四、小 結
改革和创新是教育发展的灵魂，是推动信息技术与教学融合创新的惟一出路。人类似乎正在步入逆序创新时代，在商业、工业和教育领域中都可见到逆序创新时代典范。在信息技术的影响和支持下，教育领域的逆序创新涉及甚广，不仅影响了教和学的过程和结构（如Flipped Classroom、 Microworld）、教学内容（如Problem-Based Learning）、教学管理流程（如MOOCs）， 还影响到人们的基本学习方式（如Informal Learning），必将引发我们更多的关于人类如何学习（How People Learn）的思考。 本文结合多个信息化教育创新成功案例，详细介绍了逆序创新的具体思路与做法，期待能够对如何善用技术优势促进教育教学创新有所助益。
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